WO2021085154A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2021085154A1
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lens
image
image pickup
imaging
positive
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Inventor
哲一朗 奥村
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ソニー株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Definitions

  • the present disclosure relates to an image pickup lens that forms an optical image of a subject on an image pickup element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and an image pickup device equipped with such an image pickup lens.
  • an image pickup element such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)
  • an image pickup device equipped with such an image pickup lens.
  • the image pickup apparatus includes an image pickup lens and an image pickup element that outputs an image pickup signal corresponding to an optical image formed by the image pickup lens, and the image pickup lens is the embodiment of the present disclosure. It is composed of an imaging lens according to the form.
  • FIG. It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of infinity focusing of the image pickup lens which concerns on Example 2.
  • FIG. It is an aberration diagram which shows the lateral aberration at the time of infinity focusing of the image pickup lens which concerns on Example 2.
  • FIG. It is a front view which shows one configuration example of the image pickup apparatus which concerns on one Embodiment. It is a rear view which shows one configuration example of the image pickup apparatus which concerns on one Embodiment.
  • It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of the vehicle exterior information detection unit and the imaging unit. It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of the endoscopic surgery system. It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the camera head and CCU shown in FIG.
  • An image pickup device mounted on a mobile phone or the like is composed of an image pickup element, an image pickup lens, or the like, and it is particularly important to shorten the length of the lens in the optical axis direction from the viewpoint of making the device compact. That is, in an imaging lens, it is generally desirable to reduce the overall length of the lens (the length from the first lens surface on the object side to the image surface) while maintaining the desired performance.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-215160
  • a plurality of lens units having different focal lengths are provided, and the focal length can be switched without increasing the distance in the optical axis direction by switching the optical path.
  • a photographic lens module has been proposed.
  • the thickness of the telephoto lens is substantially determined by the size of the front lens (the lens placed closest to the object), but the size of the front lens is determined by the focal length, F number, and sensor size. come. Therefore, it is often physically difficult to limit the size of the telephoto lens to the thickness of a mobile phone or the like, which is limited, and it is conceivable to utilize image processing or the like.
  • the arithmetic unit 302 acquires an image captured by the image sensor 301 and performs various image processing.
  • the arithmetic unit 302 has an image acquisition unit 303 and a distorted image correction unit 304.
  • the image acquisition unit 303 acquires an image based on the image pickup signal output from the image pickup device 301.
  • the distorted image correction unit 304 performs image processing such as correcting image distortion due to distortion on the image acquired by the image acquisition unit 303, and outputs the image after the image processing.
  • FIG. 2 shows a first configuration example of the image pickup lens 300 according to the embodiment of the present disclosure, and corresponds to the configuration of the first embodiment described later.
  • FIG. 3 shows a second configuration example of the image pickup lens 300 according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the second embodiment described later.
  • Z1 indicates the optical axis.
  • St indicates an aperture stop.
  • An image pickup device 301 (FIG. 1) such as a CCD or CMOS may be arranged in the vicinity of the image plane.
  • An optical member such as a seal glass for protecting the image sensor or various optical filters may be arranged between the image pickup lens 300 and the image plane.
  • the image pickup lens 300 includes a plurality of positive lenses and a negative lens in order from the object side to the image plane side along the optical axis Z1.
  • the plurality of positive lenses include a first positive lens and a second positive lens in order from the object side to the image plane side.
  • the first lens L11 corresponds to the first positive lens
  • the second lens L12 corresponds to the second positive lens.
  • the fifth lens L15 and the seventh lens L17 are included in the plurality of positive lenses.
  • the first lens L11 corresponds to the first positive lens
  • the second lens L12 corresponds to the second positive lens.
  • the fifth lens L15, the sixth lens L16, and the seventh lens L17 are included in the plurality of positive lenses.
  • the fifth lens L15 and the seventh lens L17 are included in the plurality of positive lenses.
  • a plurality of negative lenses may be arranged.
  • the third lens L13 and the fourth lens L14 correspond to negative lenses.
  • the third lens L13, the fourth lens L14, and the sixth lens L16 correspond to negative lenses.
  • the image pickup lens 300 may include a prism LP on the object side of the negative lens.
  • the prism LP is, for example, an optical path bending member that bends an optical path by approximately 90 °.
  • FIGS. 2 and 3 show a configuration example in which the prism LP is arranged on the most object side (the object side rather than the plurality of positive lenses).
  • the prism LP is shown in a state of being developed in a straight line. That is, it is shown in a state in which the optical path is not in a bent state but in an equivalently developed state.
  • the image pickup lens 300 according to the embodiment of the present disclosure further satisfies a predetermined conditional expression or the like described later.
  • the image pickup lens 300 has a configuration in which a plurality of positive lenses including a first positive lens and a second positive lens and a negative lens are arranged in this order from the object side to the image plane side. Further, by further satisfying a predetermined conditional expression or the like as described below, it is possible to reduce the size of the optical system even though it is an optical system having a long optical total length like a telephoto lens. This makes it possible to provide a compact and high-performance image pickup lens 300 capable of telephoto shooting.
  • the image distortion due to the distortion caused by the image pickup lens 300 is corrected by the image processing by the arithmetic unit 302, so that the image distortion is finally corrected satisfactorily. It is possible to obtain an image.
  • the image pickup lens 300 satisfies the following conditional expression (1). 0.8 ⁇ dGP1 x dGP2 ⁇ 5.29 together with (1). dGP1: Specific gravity of the first positive lens dGP2: Specific gravity of the second positive lens.
  • OD MAX The maximum value of distortion in the imaging area generated by the imaging lens 300.
  • conditional expression (5) is a conditional expression for appropriately setting the total optical length (L) and the focal length f of the entire system. If it falls below the lower limit of the conditional equation (5), it is necessary to strengthen the positive refractive power on the object side and the negative refractive power on the image plane side in order to shorten the optical overall length, which makes aberration correction difficult. On the other hand, if the upper limit of the conditional expression (5) is exceeded, the total optical length becomes too long, and it becomes difficult to miniaturize the image pickup lens 300.
  • Si indicates the number of the i-th surface, which is coded so as to gradually increase from the object side.
  • Ri indicates the value (mm) of the radius of curvature of the paraxial axis of the i-th plane.
  • Di indicates the value (mm) of the distance on the optical axis between the i-th surface and the i + 1-th surface.
  • Ndi indicates the value of the refractive index at the d-line (wavelength 587.6 nm) of the material of the optical element having the i-th plane.
  • the third lens L13 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side.
  • the fourth lens L14 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens L15 is a biconvex positive lens with a convex surface facing the object side.
  • the sixth lens L16 is a biconvex positive lens in the vicinity of the optical axis, but is a lens having an aspherical surface in which the negative refractive power becomes stronger toward the peripheral portion.
  • the first lens L11 corresponds to the first positive lens in the image pickup lens 300 according to the above-described embodiment.
  • the first lens L11 is a positive meniscus lens in which the surface on the object side is convex toward the object and the convex surface is directed toward the object.
  • the first lens L11 is a plastic lens and has a specific weight of 1.02.
  • the sixth lens L16 is a negative meniscus lens with a concave surface facing the object side.
  • the sixth lens L16 is a negative lens located on the image plane side of the plurality of negative lenses, and is a lens having an aspherical surface in which the negative refractive power becomes stronger toward the peripheral portion.
  • [Table 8] shows the values of the focal length f, Fno, the total angle of view ⁇ , the image height Y, and the optical total length L of the entire system in the image pickup lens 2 according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system 7000, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 7000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 7010.
  • the vehicle control system 7000 includes a drive system control unit 7100, a body system control unit 7200, a battery control unit 7300, an external information detection unit 7400, an in-vehicle information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. ..
  • control unit 7600 the microcomputer 7610, the general-purpose communication I / F 7620, the dedicated communication I / F 7630, the positioning unit 7640, the beacon receiving unit 7650, the in-vehicle device I / F 7660, the audio image output unit 7670, The vehicle-mounted network I / F 7680 and the storage unit 7690 are shown.
  • Other control units also include a microcomputer, a communication I / F, a storage unit, and the like.
  • the battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310, which is the power supply source of the drive motor, according to various programs. For example, information such as the battery temperature, the battery output voltage, or the remaining capacity of the battery is input to the battery control unit 7300 from the battery device including the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs arithmetic processing using these signals to control the temperature of the secondary battery 7310 or the cooling device provided in the battery device.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 7000.
  • the image pickup unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420 is connected to the vehicle exterior information detection unit 7400.
  • the imaging unit 7410 includes at least one of a ToF (TimeOfFlight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and other cameras.
  • the vehicle exterior information detection unit 7420 is used to detect, for example, the current weather or an environmental sensor for detecting the weather, or other vehicles, obstacles, pedestrians, etc. around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000. At least one of the ambient information detection sensors is included.
  • the environmental sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects rainy weather, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects the degree of sunshine, and a snow sensor that detects snowfall.
  • the ambient information detection sensor may be at least one of an ultrasonic sensor, a radar device, and a LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) device.
  • the imaging unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420 may be provided as independent sensors or devices, or may be provided as a device in which a plurality of sensors or devices are integrated.
  • the image pickup unit 7916 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 7900.
  • the imaging unit 7918 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior is mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 causes the image pickup unit 7410 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image data. Further, the vehicle exterior information detection unit 7400 receives detection information from the connected vehicle exterior information detection unit 7420. When the vehicle exterior information detection unit 7420 is an ultrasonic sensor, a radar device, or a lidar device, the vehicle exterior information detection unit 7400 transmits ultrasonic waves, electromagnetic waves, or the like, and receives the received reflected wave information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on a road surface based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform an environment recognition process for recognizing rainfall, fog, road surface conditions, etc., based on the received information.
  • the vehicle outside information detection unit 7400 may calculate the distance to an object outside the vehicle based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform image recognition processing or distance detection processing for recognizing a person, a vehicle, an obstacle, a sign, a character on the road surface, or the like based on the received image data.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 performs processing such as distortion correction or alignment on the received image data, and synthesizes the image data captured by different imaging units 7410 to generate a bird's-eye view image or a panoramic image. May be good.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform the viewpoint conversion process using the image data captured by different imaging units 7410.
  • the positioning unit 7640 receives, for example, a GNSS signal from a GNSS (Global Navigation Satellite System) satellite (for example, a GPS signal from a GPS (Global Positioning System) satellite), executes positioning, and executes positioning, and the latitude, longitude, and altitude of the vehicle. Generate location information including.
  • the positioning unit 7640 may specify the current position by exchanging signals with the wireless access point, or may acquire position information from a terminal such as a mobile phone, PHS, or smartphone having a positioning function.
  • the in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a passenger's mobile device or wearable device, or an information device carried or attached to the vehicle.
  • the in-vehicle device 7760 may include a navigation device that searches for a route to an arbitrary destination.
  • the in-vehicle device I / F 7660 exchanges control signals or data signals with these in-vehicle devices 7760.
  • the microcomputer 7610 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. Cooperative control may be performed for the purpose of.
  • the microcomputer 7610 automatically travels autonomously without relying on the driver's operation by controlling the driving force generator, steering mechanism, braking device, etc. based on the acquired information on the surroundings of the vehicle. Coordinated control for the purpose of driving or the like may be performed.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 7610 has information acquired via at least one of general-purpose communication I / F7620, dedicated communication I / F7630, positioning unit 7640, beacon receiving unit 7650, in-vehicle device I / F7660, and in-vehicle network I / F7680. Based on the above, three-dimensional distance information between the vehicle and an object such as a surrounding structure or a person may be generated, and local map information including the peripheral information of the current position of the vehicle may be created. Further, the microcomputer 7610 may predict a danger such as a vehicle collision, a pedestrian or the like approaching or entering a closed road based on the acquired information, and may generate a warning signal.
  • the warning signal may be, for example, a signal for generating a warning sound or turning on a warning lamp.
  • At least two control units connected via the communication network 7010 may be integrated as one control unit.
  • each control unit may be composed of a plurality of control units.
  • the vehicle control system 7000 may include another control unit (not shown).
  • the other control unit may have a part or all of the functions carried out by any of the control units. That is, as long as information is transmitted and received via the communication network 7010, predetermined arithmetic processing may be performed by any control unit.
  • a sensor or device connected to one of the control units may be connected to the other control unit, and the plurality of control units may send and receive detection information to and from each other via the communication network 7010. .
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system 5000 to which the technique according to the present disclosure can be applied.
  • FIG. 12 shows a surgeon (doctor) 5067 performing surgery on patient 5071 on patient bed 5069 using the endoscopic surgery system 5000.
  • the endoscopic surgery system 5000 includes an endoscope 5001, other surgical tools 5017, a support arm device 5027 for supporting the endoscope 5001, and various devices for endoscopic surgery. It is composed of a cart 5037 equipped with the above.
  • the support arm device 5027 includes an arm portion 5031 extending from the base portion 5029.
  • the arm portion 5031 is composed of joint portions 5033a, 5033b, 5033c, and links 5035a, 5035b, and is driven by control from the arm control device 5045.
  • the endoscope 5001 is supported by the arm portion 5031, and its position and posture are controlled. Thereby, the stable position of the endoscope 5001 can be fixed.
  • the CCU 5039 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 5001 and the display device 5041. Specifically, the CCU 5039 performs various image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing), on the image signal received from the camera head 5005. The CCU 5039 provides the image signal subjected to the image processing to the display device 5041. Further, the CCU 5039 transmits a control signal to the camera head 5005 and controls the driving thereof.
  • the control signal may include information about imaging conditions such as magnification and focal length.
  • the arm control device 5045 When force control is applied, the arm control device 5045 receives an external force from the user and moves the actuators of the joint portions 5033a to 5033c so that the arm portion 5031 moves smoothly according to the external force. So-called power assist control for driving may be performed. As a result, when the user moves the arm portion 5031 while directly touching the arm portion 5031, the arm portion 5031 can be moved with a relatively light force. Therefore, the endoscope 5001 can be moved more intuitively and with a simpler operation, and the convenience of the user can be improved.
  • the camera head 5005 has a lens unit 5007, an imaging unit 5009, a driving unit 5011, a communication unit 5013, and a camera head control unit 5015 as its functions.
  • the CCU 5039 has a communication unit 5059, an image processing unit 5061, and a control unit 5063 as its functions.
  • the camera head 5005 and the CCU 5039 are bidirectionally communicatively connected by a transmission cable 5065.
  • the image pickup elements constituting the image pickup unit 5009 are configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D display, respectively.
  • the 3D display enables the operator 5067 to more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site.
  • the image pickup unit 5009 is composed of a multi-plate type, a plurality of lens units 5007 are also provided corresponding to each image pickup element.
  • control unit 5063 causes the display device 5041 to display the image of the surgical unit based on the image signal that has been image-processed by the image processing unit 5061.
  • the control unit 5063 recognizes various objects in the surgical site image by using various image recognition techniques.
  • the control unit 5063 detects a surgical tool such as forceps, a specific biological part, bleeding, a mist when using the energy treatment tool 5021, etc. by detecting the shape, color, etc. of the edge of the object included in the surgical site image. Can be recognized.
  • the control unit 5063 uses the recognition result to superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical site. By superimposing the surgical support information and presenting it to the surgeon 5067, it becomes possible to proceed with the surgery more safely and surely.
  • a plurality of positive lenses including a first positive lens and a second positive lens, Equipped with a negative lens, An imaging lens that satisfies the following conditional expression.
  • 0.8 ⁇ dGP1 x dGP2 ⁇ 5.29 together with (1) 5.0 (%) ⁇ OD MAX ⁇ 40.0 (%) > (2)
  • dGP1 Specific gravity of the first positive lens
  • dGP2 Specific gravity of the second positive lens
  • OD MAX The maximum value of distortion in the imaging area generated by the imaging lens.
  • the image pickup apparatus according to the above [9], further comprising an arithmetic unit that performs image processing for correcting image distortion due to distortion with respect to an image acquired based on an image pickup signal output from the image pickup device.
  • the imaging lens according to any one of the above [1] to [8], further comprising a lens having substantially no refractive power.
  • the imaging device according to the above [9] or [10], wherein the imaging lens further includes a lens having substantially no refractive power.

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Abstract

本開示の撮像レンズは、物体側から、撮像素子が配置された像面側に向かって順に、第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、負レンズとを備え、以下の条件式を満足する。　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）　ただし、ｄＧＰ１は第１の正レンズの比重、ｄＧＰ２は第２の正レンズの比重、ＯＤMAXは撮像レンズによって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値とする。

Description

撮像レンズおよび撮像装置
　本開示は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを搭載した撮像装置に関する。
　近年、ＣＣＤやＣＯＭＳ等の固体撮像素子を用いたデジタルカメラや、それと同様のカメラ機能を備えた携帯電話等（ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯情報端末を含む）が急速に普及している。そのようなデジタルカメラや携帯電話等の機器では、携帯性などを重視してコンパクト化が進められており、これにともない、カメラ機能を担う撮像装置のコンパクト化が要求されている。
特開２００５―２１５１６０号公報 特開２００５―１０７３６９号公報
　上記のような機器では、望遠撮影への要求があり、望遠撮影に対応した光学系が種々開発されている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
　望遠撮影が可能な小型で高性能の撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することが望ましい。
　本開示の一実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から、撮像素子が配置された像面側に向かって順に、第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、負レンズとを備え、以下の条件式を満足する。
　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）
　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）
ただし、
　ｄＧＰ１：第１の正レンズの比重
　ｄＧＰ２：第２の正レンズの比重
　ＯＤMAX：撮像レンズによって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値
とする。
　本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、撮像レンズと、撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、撮像レンズが、上記本開示の一実施の形態に係る撮像レンズによって構成されている。
　本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ、または撮像装置では、物体側から像面側に向かって順に配置された複数の正レンズと、負レンズとが、小型で高性能化が図られるように、構成の最適化が図られる。
本開示の一実施の形態に係る撮像装置の概要を示すブロック図である。 本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第１の構成例（実施例１）を示すレンズ断面図である。 一実施の形態に係る撮像レンズの第２の構成例（実施例２）を示すレンズ断面図である。 実施例１に係る撮像レンズの無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。 実施例１に係る撮像レンズの無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。 実施例２に係る撮像レンズの無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。 実施例２に係る撮像レンズの無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。 一実施の形態に係る撮像装置の一構成例を示す正面図である。 一実施の形態に係る撮像装置の一構成例を示す背面図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す構成図である。 図１２に示すカメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
　０．比較例
　１．撮像装置の基本構成
　２．レンズの基本構成
　３．作用・効果
　４．具体的な撮像装置への適用例
　５．レンズの数値実施例
　６．応用例
　　６．１　第１の応用例
　　６．２　第２の応用例
　７．その他の実施の形態
＜０．比較例＞
　デジタルカメラや携帯電話等では、携帯性などを重視してコンパクト化が進められており、これにともない、カメラ機能を担う撮像装置のコンパクト化が要求されている。特に、カメラ機能に特化しない携帯電話等の場合、カメラ機能の他にも通信機能や情報処理機能等を担う装置も含まれるので、撮像装置のコンパクト化の要求はより高いものとなっている。携帯電話等に搭載される撮像装置は、撮像素子および撮像レンズ等から構成され、装置のコンパクト化の観点からはレンズの光軸方向の長さを短くすることが特に重要とされている。すなわち、撮像レンズにおいては、所望の性能を維持しつつレンズ全長（物体側の第１レンズ面から像面までの長さ）を小さくすることが望ましいとされるのが一般的である。
　ところで、携帯電話等で望遠撮影機能を実現しようとする場合、望遠系のレンズでは、適切な像倍率を達成するためには比較的長い焦点距離を確保する必要がある。また、光学的なズームレンズを用いると、構成が複雑となり、しかも比較的大きなレンズ全長が必要となるという不都合がある。そこで、例えば特許文献１（特開２００５―２１５１６０号公報）では、異なる焦点距離を有する複数のレンズユニットを備え、光路の切り替えによって光軸方向の距離を広げることなく焦点距離の切り替えを可能とした撮影レンズモジュールが提案されている。特許文献１に記載の撮影レンズモジュールは、例えば、広角レンズユニットと望遠レンズユニットとから構成することが可能であり、それらのレンズユニットは、像側レンズ先端面が撮影時に略同じ位置に配置されるように設けられている。このとき、望遠レンズについては、ミラーによって像面に平行な方向に光路が設けられ、適切な長さの光路長を確保しつつ光軸方向の長さを短くすることが可能な構成となっている。従って、そのような撮影レンズモジュールに用いられる望遠レンズとしては、光学全長（レンズ系の第１面から最終面までの物理的な長さ）が短く、しかも比較的長いバックフォーカスを有することが望ましい。そのような条件に適う望遠レンズは従来ほとんど知られていないが、例えば、最も物体側に絞りを配設し、続いて両面非球面形状の第１レンズと第２レンズとを物体側から順に配設し、かつ所定の条件式を満たすように構成することで、コンパクトでありながら各レンズの形状および光学パワー配分などを最適化することを目的とした望遠レンズが存在する（例えば特許文献２（特開２００５―１０７３６９号公報）参照）。
　しかしながら、上記特許文献２に記載のような望遠レンズでは、Ｆナンバーが大きく、また、諸収差の補正の程度も必ずしも十分ではない。特に、数百万画素のオーダに達する固体撮像素子の高性能化が進む現在においては、それとともに用いられる望遠レンズについてもコンパクトかつ高性能なものが強く望まれている。
　また、近年の携帯電話等の場合は、望遠レンズの大口径化や固体撮像素子の大型化に対する要求も多くなってきており、光学系の更なる小型化が求められている。具体的には、望遠レンズの厚みは実質的に前玉（最も物体側に配置されたレンズ）の大きさで決まるが、前玉の大きさは焦点距離とＦナンバー、およびセンササイズによって決まってくる。よって、望遠レンズの大きさを限りある携帯電話等の厚さに抑えるためには物理的には難しくなることが多く、画像処理などを活用することが考えられる。
　以上のように、望遠撮影が可能な小型で高性能の撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを搭載した撮像装置の開発が望まれている。特に、コンパクトかつ軽量でありながらレンズの明るさを向上させかつ諸収差を良好に補正した撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを搭載した撮像装置の開発が望まれている。
＜１．撮像装置の基本構成＞
　図１は、本開示の一実施の形態に係る撮像装置の一構成例を示している。一実施の形態に係る撮像装置は、図１に示したように、撮像レンズ３００と、撮像素子３０１と、演算器３０２とを備えている。撮像素子３０１は、撮像レンズ３００によって像面に形成された光学像に応じた、電気的な撮像信号に変換するものであり、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成されている。撮像レンズ３００の像面（結像面）は、撮像素子３０１の撮像面に一致するように配置される。
　演算器３０２は、撮像素子３０１によって撮像された画像を取得して各種の画像処理を施すものである。演算器３０２は、画像取得部３０３と、歪画像補正部３０４とを有している。画像取得部３０３は、撮像素子３０１から出力された撮像信号に基づく画像を取得する。歪画像補正部３０４は、画像取得部３０３によって取得された画像に対して歪曲収差による画歪みを補正するような画像処理を施し、その画像処理後の画像を出力する。
＜２．レンズの基本構成＞
　図２は、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００の第１の構成例を示しており、後述する実施例１の構成に相当する。図３は、一実施の形態に係る撮像レンズ３００の第２の構成例を示しており、後述する実施例２の構成に相当する。
　図２等において、Ｚ１は光軸を示す。Ｓｔは開口絞りを示す。像面の近傍にはＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３０１（図１）が配置されていてもよい。撮像レンズ３００と像面との間には、撮像素子保護用のシールガラスや各種の光学フィルタ等の光学部材が配置されていてもよい。
　以下、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００の構成を、適宜図２等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、光軸Ｚ１に沿って物体側から像面側に向かって順に、複数の正レンズと、負レンズとを備えている。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００において、複数の正レンズは、物体側から像面側に向かって順に、第１の正レンズと第２の正レンズとを含む。なお、図２および図３に示した構成例では、第１レンズＬ１１が第１の正レンズに相当し、第２レンズＬ１２が第２の正レンズに相当する。その他、図２および図３に示した構成例では、第５レンズＬ１５および第７レンズＬ１７が複数の正レンズに含まれる。図２および図３に示した構成例では、第１レンズＬ１１が第１の正レンズに相当し、第２レンズＬ１２が第２の正レンズに相当する。その他、図２に示した構成例では、第５レンズＬ１５、第６レンズＬ１６および第７レンズＬ１７が複数の正レンズに含まれる。図３に示した構成例では、第５レンズＬ１５および第７レンズＬ１７が複数の正レンズに含まれる。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００において、負レンズは、複数、配置されていてもよい。なお、図２に示した構成例では、例えば第３レンズＬ１３、および第４レンズＬ１４が負レンズに相当する。図３に示した構成例では、例えば第３レンズＬ１３、第４レンズＬ１４および第６レンズＬ１６が負レンズに相当する。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、負レンズよりも物体側にプリズムＬＰを備えていても良い。プリズムＬＰは、例えば光路を略９０°折り曲げる光路折り曲げ部材である。なお、図２および図３には、最も物体側（複数の正レンズよりも物体側）に、プリズムＬＰが配置された構成例を示す。なお、図２および図３では、プリズムＬＰを一直線上に展開した状態で示している。すなわち、光路を折り曲げた状態ではなく、等価的に一直線上に展開した状態で示している。
　その他、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、後述する所定の条件式等をさらに満足することが望ましい。
＜３．作用・効果＞
　次に、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００の作用および効果を説明する。併せて、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００における、より望ましい構成を説明する。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００では、物体側から像面側に向かって順に、第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、負レンズとを配置した構成にし、さらに以下で説明するように所定の条件式等をさらに満足することで、望遠レンズのように光学全長が長くなってしまう光学系でありながらも小型化が可能になる。これにより、望遠撮影が可能な小型で高性能の撮像レンズ３００を提供可能となる。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００では、レンズ構成の最適化を図り、演算器３０２（図１）によって補正可能な所定範囲（条件式（２））の歪曲収差を敢えて発生させつつ、他の収差をバランス良く補正する。
　一実施の形態に係る撮像装置によれば、撮像レンズ３００によって生ずる歪曲収差による画歪みを、演算器３０２によって画像処理で補正するようにしたので、最終的に、画歪みが良好に補正された画像を得ることが可能となる。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）
ただし、
　ｄＧＰ１：第１の正レンズの比重
　ｄＧＰ２：第２の正レンズの比重
とする。
　条件式（１）は、撮像レンズ３００の小型化を図りつつ、軽量化を達成するために設定されている。条件式（１）は、第１の正レンズの比重と第２の正レンズの比重とを適切に設定するための条件式である。条件式（１）の下限を下回ると、球面収差、およびコマ収差の発生が大きくなり高画質化が困難となる。一方、条件式（１）の上限を上回ると、第１の正レンズおよび第２の正レンズの重量が重くなりすぎ、軽量化の達成が困難になる。
　なお、条件式（１）の条件を満たすために、第１の正レンズおよび第２の正レンズのうち、少なくとも一方は、プラスチックレンズであることが望ましい。
　なお、条件式（１）における比重とは、例えば、＋４℃における純粋の水に対する値である。比重は、ガラス材料では、ＯＨＡＲＡ社製のＬ－ＢＡＬ７が２．３８と最も軽い部類となる。また、プラスチック材料では、例えば日本ゼオン製のＺＥＯＮＥＸ（１．０１）のように比重は０．９～１．３付近となる。
　また、上記した条件式（１）の効果をより良好に実現するためには、条件式（１）の数値範囲を下記条件式（１Ａ）のように設定することがより望ましい。
　０．９＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜３．５　……（１Ａ）
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）
ただし、
　ＯＤMAX：撮像レンズ３００によって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値
とする。
　条件式（２）は、画像処理を前提とした際に撮像レンズ３００の小型化を図りつつ、軽量化を達成するために設定されている。条件式（２）は、撮像レンズ３００の歪曲収差の発生量を適切に設定するための条件式である。条件式（２）の下限を下回ると歪曲収差の発生量が少なくなるものの、撮像レンズ３００の小型化が困難となる。一方、条件式（２）の上限を上回ると、歪曲収差の発生量が大きくなりすぎてしまい、画像処理後の画質劣化が大きくなり高画質化の達成が困難になる。
　なお、上記した条件式（２）の効果をより良好に実現するためには、条件式（２）の数値範囲を下記条件式（２Ａ）のように設定することがより望ましい。
　１０．０（％）＜ＯＤMAX＜３８．０（％）　……（２Ａ）
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００においては、負レンズよりも物体側にプリズムＬＰを備えることで、光路を折り曲げることが可能となり、撮像レンズ３００の厚みを薄くすることが可能となる。
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００においては、負レンズが複数の負レンズからなることが望ましい。複数の正レンズ、または複数の負レンズのうち、最も像面側に位置する周辺部で負の屈折力が強くなるレンズは、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有することが望ましい。例えば、複数の負レンズのうち最も像面側に位置する負レンズが、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有するレンズであることが望ましい。これにより、条件式（２）を満たすような正の歪曲収差を大きく発生させることが可能となる。
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
　１．２＜（ＳＡＧ１０－ＳＡＧ７）／（ＳＡＧ７－ＳＡＧ４．５）＜３．５　……（３）
ただし、
　ＳＡＧ１０：撮像素子３０１の撮像面において最も高い像高位置に結像する光束の主光線と非球面とが交わる位置での非球面のサグ量
　ＳＡＧ７：撮像素子３０１の撮像面において７割の像高位置に結像する光束の主光線と非球面とが交わる位置での非球面のサグ量
　ＳＡＧ４．５：撮像素子３０１の撮像面において４．５割の像高位置に結像する光束の主光線と非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
とする。
　条件式（３）は、撮像レンズ３００の歪曲収差の発生量を適切に設定するための条件式である。条件式（３）の下限を下回ると歪曲収差の発生量が少なく、撮像レンズ３００の小型化が困難となる。一方、条件式（３）の上限を上回ると、歪曲収差の発生量が大きくなりすぎてしまい、画像処理後の画質劣化が大きくなり高画質化の達成が困難になるとともに非球面レンズの加工性も悪化してしまう。
　なお、上記した条件式（３）の効果をより良好に実現するためには、条件式（３）の数値範囲を下記条件式（３Ａ）のように設定することがより望ましい。
　１．６＜（ＳＡＧ１０－ＳＡＧ７）／（ＳＡＧ７－ＳＡＧ４．５）＜３．０　……（３Ａ）
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
　－５＜ＥＰＬ／ｈ＜－２　……（４）
ただし、
　ＥＰＬ：撮像素子３０１の撮像面の最周辺位置に結像する光線の射出瞳位置
　ｈ：撮像素子３０１の撮像面の有効対角長の半値
とする。
　条件式（４）は、撮像レンズ３００の射出瞳位置を適切に設定するための条件式である。条件式（４）の下限を下回ると射出瞳位置が遠くなりすぎてしまい撮像レンズ３００の小型化が困難になる。一方、条件式（４）の上限を上回ると射出瞳位置が近くなりすぎてしまい、撮像素子３０１への入射角が大きくなり画質劣化を招く要因となる。
　なお、上記した条件式（４）の効果をより良好に実現するためには、条件式（４）の数値範囲を下記条件式（４Ａ）のように設定することがより望ましい。
　－４．２＜ＥＰＬ／ｈ＜－２．３　……（４Ａ）
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００において、第１の正レンズおよび第２の正レンズはそれぞれ、物体側の面が物体側に凸形状であることが好ましい。これは、物体側に凸形状とすることで入射光線に対してなるべく垂直に近くなるような面の配置となり、望遠レンズで発生しやすい球面収差の発生とコマ収差の発生とを抑えることが可能となる。これにより、撮像レンズ３００の収差補正を容易にすることが可能となる。
　また、一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
　０．５＜Ｌ／ｆ＜１．４　……（５）
ただし、
　Ｌ：最も物体側の面頂点から撮像素子３０１の撮像面までの光軸上の距離
　ｆ：全系の焦点距離
とする。
　上記条件式（５）は、光学全長（Ｌ）と全系の焦点距離ｆとを適切に設定するための条件式である。条件式（５）の下限を下回ると光学全長を短くするために物体側の正の屈折力と、像面側の負の屈折力とを強める必要があり、収差補正が困難になる。一方、条件式（５）の上限を上回ると光学全長が長くなりすぎてしまい撮像レンズ３００の小型化が困難になる。
　なお、上記した条件式（５）の効果をより良好に実現するためには、条件式（５）の数値範囲を下記条件式（５Ａ）のように設定することがより望ましい。
　０．９＜Ｌ／ｆ＜１．３５　……（５Ａ）
　なお、一実施の形態に係る撮像レンズ３００において、最も物体側にプリズムＬＰが配置されている場合には、プリズムＬＰを除いた撮像レンズ３００の光学全長（ＬＧ１）に関し、以下の条件式（５Ｂ）を満足することが望ましい。
　０．７＜ＬＧ１／ｆ＜１．０　……（５Ｂ）
ただし、
　ＬＧ１：プリズムＬＰよりも像面側における、最も物体側の面頂点から撮像素子３０１の撮像面までの光軸上の距離
　ｆ：全系の焦点距離
とする。
＜３．具体的な撮像装置への適用例＞
　次に、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００の具体的な撮像装置への適用例を説明する。
　図８および図９は、一実施の形態に係る撮像レンズ３００を適用した撮像装置の一構成例を示している。この構成例は、撮像装置を備えた携帯端末機器（例えば携帯情報端末や携帯電話端末）の一例である。この携帯端末機器は、略長方形状の筐体２０１を備えている。筐体２０１の前面側（図８）には表示部２０２やフロントカメラ部２０３が設けられている。筐体２０１の背面側（図９）には、メインカメラ部２０４やカメラフラッシュ２０５が設けられている。また、筐体２０１の側部には、操作ボタン２０６，２０７が設けられている。
　表示部２０２は、例えば表面への接触状態を検知することによって各種の操作を可能にするタッチパネルとなっている。これにより、表示部２０２は、各種の情報を表示する表示機能とユーザによる各種の入力操作を可能にする入力機能とを有している。表示部２０２は、操作状態や、フロントカメラ部２０３またはメインカメラ部２０４で撮影した画像等の各種のデータを表示する。なお、操作ボタン２０６，２０７からも各種の操作が可能となっている。
　一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、例えば図８および図９に示したような携帯端末機器における撮像装置（フロントカメラ部２０３またはメインカメラ部２０４）のカメラモジュール用レンズとして適用可能である。このようなカメラモジュール用レンズとして用いる場合、撮像レンズ３００の像面付近に、撮像レンズ３００によって形成された光学像に応じた撮像信号（画像信号）を出力するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３０１が配置される。この場合、最終レンズと像面との間には、撮像素子保護用のシールガラスや各種の光学フィルタ等の光学部材が配置されていてもよい。また、シールガラスや各種の光学フィルタ等の光学部材については最終レンズと像面との間であれば任意の位置に配置してもよい。
　なお、一実施の形態に係る撮像レンズ３００は、上記した携帯端末機器に限らず、その他の電子機器、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ用の撮像レンズとしても適用可能である。その他、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を使用した小型の撮像装置全般、例えば光センサ、携帯用モジュールカメラ、およびＷＥＢカメラなどに適用可能である。また、監視カメラ等にも適用することができる。
＜５．レンズの数値実施例＞
　次に、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズ３００の具体的な数値実施例について説明する。
　ここでは、図２～図３に示した各構成例の撮像レンズ１～２に、具体的な数値を適用した実施例を説明する。
　なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。「Ｓｉ」は、最も物体側から順次増加するようにして符号を付したｉ番目の面の番号を示している。「Ｒｉ」は、ｉ番目の面の近軸の曲率半径の値（ｍｍ）を示す。「Ｄｉ」はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の光軸上の間隔の値（ｍｍ）を示す。「Ｎｄｉ」はｉ番目の面を有する光学要素の材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）における屈折率の値を示す。「νｄｉ」はｉ番目の面を有する光学要素の材質のｄ線におけるアッベ数の値を示す。「φｉ」はｉ番目の面の有効径の値（ｍｍ）を示す。「Ｒｉ」の値が「∞」となっている部分は平面、または絞り面を示す。面番号（Ｓｉ）の欄の「ＡＳＰ」は、当該面が非球面形状で構成されていることを示す。面番号の欄の「ＳＴＯ」は該当位置に開口絞りＳｔが配置されていることを示す。面番号の欄の「ＯＢＪ」は、当該面が物体面であることを示す。面番号の欄の「ＩＭＧ」は、当該面が像面であることを示す。「ｆ」は全系の焦点距離を示す（単位：ｍｍ）。「Ｆｎｏ」は開放Ｆ値（Ｆナンバー）を示す。「ω」は全画角を示す（単位：°）。「Ｙ」は像高を示す（単位：ｍｍ）。「Ｌ」は光学全長（最も物体側の面頂点から撮像面までの光軸上の距離）を示す。
　また、各実施例において用いられるレンズには、レンズ面が非球面によって構成されるものがある。非球面形状は、以下の式によって定義される。なお、後述する非球面係数を示す各表において、「Ｅ－ｉ」は１０を底とする指数表現、すなわち、「１０-i」を表しており、例えば、「０．１２３４５Ｅ－０５」は「０．１２３４５×１０-5」を表している。
（非球面の式）
　ｘ＝ｙ2ｃ2／（１＋（１－（１＋ｋ）ｙ2ｃ2）1/2）
　　＋Ａ４・ｙ4＋Ａ６・ｙ6＋Ａ８・ｙ8＋Ａ１０・ｙ10＋Ａ１２・ｙ12
　ここで、レンズ面の頂点から光軸方向の距離（サグ量）を「ｘ」、光軸と垂直な方向の高さを「ｙ」、レンズ頂点での近軸曲率を「ｃ」、円錐（コーニック）定数を「ｋ」とする。Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０およびＡ１２は、それぞれ第４次、第６次、第８次、第１０次および第１２次の非球面係数である。
（各実施例の概要）
　以下の各実施例が適用される撮像レンズ１～２はいずれも、上記したレンズの基本構成を満足した構成となっている。すなわち、撮像レンズ１～２はいずれも、光軸Ｚ１に沿って物体側から像面側に向かって順に、複数の正レンズと、負レンズとを備えている。複数の正レンズは、物体側から像面側に向かって順に、第１の正レンズと第２の正レンズとを含む。負レンズは、複数、配置されている。負レンズよりも物体側には、プリズムＬＰが配置されている。
［実施例１］
　［表１］に、図２に示した実施例１に係る撮像レンズ１の基本的なレンズデータを示す。実施例１に係る撮像レンズ１は、物体側から像面側に向かって順に、プリズムＬＰと、第１レンズＬ１１～第７レンズＬ１７の７枚のレンズとを備えている。開口絞りＳｔは、第３レンズＬ１３と第４レンズＬ１４との間に配置されている。
　実施例１に係る撮像レンズ１において、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第５レンズＬ１５、第６レンズＬ１６および第７レンズＬ１７は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における複数の正レンズに相当する。実施例１に係る撮像レンズ１において、第３レンズＬ１３、および第４レンズＬ１４は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における負レンズに相当する。
　第１レンズＬ１１は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における第１の正レンズに相当する。第１レンズＬ１１は、物体側の面が物体側に凸形状であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとなっている。実施例１に係る撮像レンズ１において、第１レンズＬ１１はプラスチックレンズであり、比重は、１．０２となっている。
　第２レンズＬ１２は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における第２の正レンズに相当する。第２レンズＬ１２は、物体側の面が物体側に凸形状であり、両凸形状の正レンズとなっている。実施例１に係る撮像レンズ１において、第２レンズＬ１２はプラスチックレンズであり、比重は、１．０２となっている。
　第３レンズＬ１３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなっている。第４レンズＬ１４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなっている。第５レンズＬ１５は、物体側に凸面を向けた両凸形状の正レンズとなっている。
　第６レンズＬ１６は、光軸近傍においては、両凸形状の正レンズとなっているが、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有するレンズとなっている。
　第７レンズＬ１７は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズとなっている。
　実施例１に係る撮像レンズ１において、第１レンズＬ１１～第６レンズＬ１６は非球面を有している。［表２］には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
　実施例１に係る撮像レンズ１は、無限遠から近距離への合焦に際して、第４レンズＬ１４が光軸上で像面側に移動する。なお、図２には無限遠合焦時におけるレンズ配置を示す。［表３］には、合焦の際に可変となる面間隔のデータを、物体距離が無限遠の場合と近距離の場合とについて示す。なお、合焦に関しては、第４レンズＬ１４を移動させる方式に限らず、例えば第１レンズＬ１１～第７レンズＬ１７を光軸方向に移動するなどしてもよい。
　また、［表４］には、実施例１に係る撮像レンズ１における全系の焦点距離ｆ、Ｆ値、全画角ω、像高Ｙおよび光学全長Ｌの値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　図４に、実施例１に係る撮像レンズ１の無限遠合焦時における縦収差を示す。図５には、実施例１に係る撮像レンズ１の無限遠合焦時における横収差を示す。図４には縦収差として、球面収差、非点収差（像面湾曲）、および歪曲収差を示す。これらの各収差図には、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、ｇ線（４３５．８４ｎｍ）、およびＣ線（６５６．２７ｎｍ）に対する収差も示す。非点収差図において、Ｓはサジタル像面、Ｔはタンジェンシャル像面における値を示す。以降の他の実施例における収差図についても同様である。
　各収差図から分かるように、実施例１に係る撮像レンズ１は、明るい望遠レンズを実現しつつ小型、軽量化を実現している。また、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
［実施例２］
　［表５］に、図３に示した実施例２に係る撮像レンズ２の基本的なレンズデータを示す。実施例２に係る撮像レンズ２は、物体側から像面側に向かって順に、プリズムＬＰと、第１レンズＬ１１～第７レンズＬ１７の７枚のレンズとを備えている。開口絞りＳｔは、第３レンズＬ１３と第４レンズＬ１４との間に配置されている。
　実施例２に係る撮像レンズ２において、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第５レンズＬ１５および第７レンズＬ１７は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における複数の正レンズに相当する。実施例２に係る撮像レンズ２において、第３レンズＬ１３、第４レンズＬ１４および第６レンズＬ１６は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における負レンズに相当する。
　第１レンズＬ１１は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における第１の正レンズに相当する。第１レンズＬ１１は、物体側の面が物体側に凸形状であり、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとなっている。実施例２に係る撮像レンズ２において、第１レンズＬ１１はプラスチックレンズであり、比重は、１．０２となっている。
　第２レンズＬ１２は、上述した一実施の形態に係る撮像レンズ３００における第２の正レンズに相当する。第２レンズＬ１２は、物体側の面が物体側に凸形状の正レンズとなっている。実施例２に係る撮像レンズ２において、第２レンズＬ１２はプラスチックレンズであり、比重は、１．０２となっている。
　第３レンズＬ１３は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなっている。第４レンズＬ１４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなっている。第５レンズＬ１５は、物体側に凸面を向けた両凸形状の正レンズとなっている。
　第６レンズＬ１６は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとなっている。第６レンズＬ１６は、複数の負レンズのうち最も像面側に位置する負レンズであり、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有するレンズとなっている。
　第７レンズＬ１７は、物体側に凸面を向けた両凸形状の正レンズとなっている。
　実施例２に係る撮像レンズ２において、第１レンズＬ１１～第６レンズＬ１６は非球面を有している。［表６］には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
　実施例２に係る撮像レンズ２は、無限遠から近距離への合焦に際して、第４レンズＬ１４が光軸上で像面側に移動する。なお、図３には無限遠合焦時におけるレンズ配置を示す。［表７］には、合焦の際に可変となる面間隔のデータを、物体距離が無限遠の場合と近距離の場合とについて示す。なお、合焦に関しては、第４レンズＬ１４を移動させる方式に限らず、例えば第１レンズＬ１１～第７レンズＬ１７を光軸方向に移動するなどしてもよい。
　また、［表８］には、実施例２に係る撮像レンズ２における全系の焦点距離ｆ、Ｆｎｏ、全画角ω、像高Ｙおよび光学全長Ｌの値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　図６に、実施例２に係る撮像レンズ２の無限遠合焦時における縦収差を示す。図７には、実施例２に係る撮像レンズ２の無限遠合焦時における横収差を示す。
　各収差図から分かるように、実施例２に係る撮像レンズ２は、明るい望遠レンズを実現しつつ小型、軽量化を実現している。また、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
［各実施例のその他の数値データ］
　［表９］には、上述の各条件式に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。［表９］から分かるように、各条件式について、各実施例の値がその数値範囲内となっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
＜６．応用例＞
［６．１　第１の応用例］
　本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１０は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１０に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。
　各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図１０では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。
　駆動系制御ユニット７１００は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット７１００は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）又はＥＳＣ（Electronic Stability Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。
　駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。
　ボディ系制御ユニット７２００は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット７２００は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット７２００には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット７２００は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。
　車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time Of Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。
　環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。
　ここで、図１１は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部７９１２，７９１４は、主として車両７９００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１１には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０～７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。
　図１０に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。
　また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。
　車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。
　統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
　記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。
　汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global System of Mobile communications）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）（Long Term Evolution）若しくはＬＴＥ－Ａ（LTE－Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer To Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine Type Communication）端末）と接続してもよい。
　専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless Access in Vehicle Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle to Vehicle）通信、路車間（Vehicle to Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle to Home）の通信及び歩車間（Vehicle to Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。
　測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。
　ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。
　車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）、又はＭＨＬ（Mobile High-definition Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。
　車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。
　統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。
　マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。
　音声画像出力部７６７０は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１０の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
　なお、図１０に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
　以上説明した車両制御システム７０００において、本開示の撮像レンズ、および撮像装置は、撮像部７４１０、および撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８に適用することができる。
［６．２　第２の応用例］
　本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１２は、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム５０００の概略的な構成の一例を示す図である。図１２では、術者（医師）５０６７が、内視鏡手術システム５０００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム５０００は、内視鏡５００１と、その他の術具５０１７と、内視鏡５００１を支持する支持アーム装置５０２７と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート５０３７と、から構成される。
　内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ５０２５ａ～５０２５ｄと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ５０２５ａ～５０２５ｄから、内視鏡５００１の鏡筒５００３や、その他の術具５０１７が患者５０７１の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具５０１７として、気腹チューブ５０１９、エネルギー処置具５０２１及び鉗子５０２３が、患者５０７１の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具５０２１は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具５０１７はあくまで一例であり、術具５０１７としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。
　内視鏡５００１によって撮影された患者５０７１の体腔内の術部の画像が、表示装置５０４１に表示される。術者５０６７は、表示装置５０４１に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具５０２１や鉗子５０２３を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ５０１９、エネルギー処置具５０２１及び鉗子５０２３は、手術中に、術者５０６７又は助手等によって支持される。
　（支持アーム装置）
　支持アーム装置５０２７は、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１を備える。図示する例では、アーム部５０３１は、関節部５０３３ａ、５０３３ｂ、５０３３ｃ、及びリンク５０３５ａ、５０３５ｂから構成されており、アーム制御装置５０４５からの制御により駆動される。アーム部５０３１によって内視鏡５００１が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡５００１の安定的な位置の固定が実現され得る。
　（内視鏡）
　内視鏡５００１は、先端から所定の長さの領域が患者５０７１の体腔内に挿入される鏡筒５００３と、鏡筒５００３の基端に接続されるカメラヘッド５００５と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒５００３を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡５００１を図示しているが、内視鏡５００１は、軟性の鏡筒５００３を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒５００３の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡５００１には光源装置５０４３が接続されており、当該光源装置５０４３によって生成された光が、鏡筒５００３の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者５０７１の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡５００１は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド５００５の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：Camera Control Unit）５０３９に送信される。なお、カメラヘッド５００５には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。
　なお、例えば立体視（３Ｄ表示）等に対応するために、カメラヘッド５００５には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒５００３の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。
　（カートに搭載される各種の装置）
　ＣＣＵ５０３９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡５００１及び表示装置５０４１の動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＣＵ５０３９は、カメラヘッド５００５から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。ＣＣＵ５０３９は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置５０４１に提供する。また、ＣＣＵ５０３９は、カメラヘッド５００５に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。
　表示装置５０４１は、ＣＣＵ５０３９からの制御により、当該ＣＣＵ５０３９によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡５００１が例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）又は８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び／又は３Ｄ表示に対応したものである場合には、表示装置５０４１としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び／又は３Ｄ表示可能なものが用いられ得る。４Ｋ又は８Ｋ等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置５０４１として５５インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置５０４１が設けられてもよい。
　光源装置５０４３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡５００１に供給する。
　アーム制御装置５０４５は、例えばＣＰＵ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置５０２７のアーム部５０３１の駆動を制御する。
　入力装置５０４７は、内視鏡手術システム５０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置５０４７を介して、内視鏡手術システム５０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置５０４７を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置５０４７を介して、アーム部５０３１を駆動させる旨の指示や、内視鏡５００１による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示、エネルギー処置具５０２１を駆動させる旨の指示等を入力する。
　入力装置５０４７の種類は限定されず、入力装置５０４７は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置５０４７としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ５０５７及び／又はレバー等が適用され得る。入力装置５０４７としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置５０４１の表示面上に設けられてもよい。
　あるいは、入力装置５０４７は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやＨＭＤ（Head Mounted Display）等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置５０４７は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置５０４７は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置５０４７が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ（例えば術者５０６７）が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。
　処置具制御装置５０４９は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具５０２１の駆動を制御する。気腹装置５０５１は、内視鏡５００１による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者５０７１の体腔を膨らめるために、気腹チューブ５０１９を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ５０５３は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ５０５５は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　以下、内視鏡手術システム５０００において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。
　（支持アーム装置）
　支持アーム装置５０２７は、基台であるベース部５０２９と、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１と、を備える。図示する例では、アーム部５０３１は、複数の関節部５０３３ａ、５０３３ｂ、５０３３ｃと、関節部５０３３ｂによって連結される複数のリンク５０３５ａ、５０３５ｂと、から構成されているが、図１２では、簡単のため、アーム部５０３１の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部５０３１が所望の自由度を有するように、関節部５０３３ａ～５０３３ｃ及びリンク５０３５ａ、５０３５ｂの形状、数及び配置、並びに関節部５０３３ａ～５０３３ｃの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部５０３１は、好適に、６自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部５０３１の可動範囲内において内視鏡５００１を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡５００１の鏡筒５００３を患者５０７１の体腔内に挿入することが可能になる。
　関節部５０３３ａ～５０３３ｃにはアクチュエータが設けられており、関節部５０３３ａ～５０３３ｃは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置５０４５によって制御されることにより、各関節部５０３３ａ～５０３３ｃの回転角度が制御され、アーム部５０３１の駆動が制御される。これにより、内視鏡５００１の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置５０４５は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部５０３１の駆動を制御することができる。
　例えば、術者５０６７が、入力装置５０４７（フットスイッチ５０５７を含む）を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置５０４５によってアーム部５０３１の駆動が適宜制御され、内視鏡５００１の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部５０３１の先端の内視鏡５００１を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部５０３１は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部５０３１は、手術室から離れた場所に設置される入力装置５０４７を介してユーザによって遠隔操作され得る。
　また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置５０４５は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部５０３１が移動するように、各関節部５０３３ａ～５０３３ｃのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部５０３１に触れながらアーム部５０３１を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部５０３１を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡５００１を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。
　ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡５００１が支持されていた。これに対して、支持アーム装置５０２７を用いることにより、人手によらずに内視鏡５００１の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。
　なお、アーム制御装置５０４５は必ずしもカート５０３７に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置５０４５は必ずしも１つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置５０４５は、支持アーム装置５０２７のアーム部５０３１の各関節部５０３３ａ～５０３３ｃにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置５０４５が互いに協働することにより、アーム部５０３１の駆動制御が実現されてもよい。
　（光源装置）
　光源装置５０４３は、内視鏡５００１に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置５０４３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置５０４３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド５００５の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置５０４３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド５００５の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置５０４３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置５０４３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　（カメラヘッド及びＣＣＵ）
　図１３を参照して、内視鏡５００１のカメラヘッド５００５及びＣＣＵ５０３９の機能についてより詳細に説明する。図１３は、図１２に示すカメラヘッド５００５及びＣＣＵ５０３９の機能構成の一例を示すブロック図である。
　図１３を参照すると、カメラヘッド５００５は、その機能として、レンズユニット５００７と、撮像部５００９と、駆動部５０１１と、通信部５０１３と、カメラヘッド制御部５０１５と、を有する。また、ＣＣＵ５０３９は、その機能として、通信部５０５９と、画像処理部５０６１と、制御部５０６３と、を有する。カメラヘッド５００５とＣＣＵ５０３９とは、伝送ケーブル５０６５によって双方向に通信可能に接続されている。
　まず、カメラヘッド５００５の機能構成について説明する。レンズユニット５００７は、鏡筒５００３との接続部に設けられる光学系である。鏡筒５００３の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド５００５まで導光され、当該レンズユニット５００７に入射する。レンズユニット５００７は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット５００７は、撮像部５００９の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。
　撮像部５００９は撮像素子によって構成され、レンズユニット５００７の後段に配置される。レンズユニット５００７を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部５００９によって生成された画像信号は、通信部５０１３に提供される。
　撮像部５００９を構成する撮像素子としては、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプのイメージセンサであり、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば４Ｋ以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者５０６７は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。
　また、撮像部５００９を構成する撮像素子は、３Ｄ表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成される。３Ｄ表示が行われることにより、術者５０６７は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部５００９が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット５００７も複数系統設けられる。
　また、撮像部５００９は、必ずしもカメラヘッド５００５に設けられなくてもよい。例えば、撮像部５００９は、鏡筒５００３の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部５０１１は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部５０１５からの制御により、レンズユニット５００７のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部５００９による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部５０１３は、ＣＣＵ５０３９との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５０１３は、撮像部５００９から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル５０６５を介してＣＣＵ５０３９に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者５０６７が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部５０１３には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル５０６５を介してＣＣＵ５０３９に送信される。
　また、通信部５０１３は、ＣＣＵ５０３９から、カメラヘッド５００５の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部５０１３は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部５０１５に提供する。なお、ＣＣＵ５０３９からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部５０１３には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部５０１５に提供される。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ５０３９の制御部５０６３によって自動的に設定される。つまり、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡５００１に搭載される。
　カメラヘッド制御部５０１５は、通信部５０１３を介して受信したＣＣＵ５０３９からの制御信号に基づいて、カメラヘッド５００５の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部５０１５は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び／又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部５００９の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部５０１５は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部５０１１を介してレンズユニット５００７のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部５０１５は、更に、鏡筒５００３やカメラヘッド５００５を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。
　なお、レンズユニット５００７や撮像部５００９等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド５００５について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。
　次に、ＣＣＵ５０３９の機能構成について説明する。通信部５０５９は、カメラヘッド５００５との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部５０５９は、カメラヘッド５００５から、伝送ケーブル５０６５を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部５０５９には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部５０５９は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部５０６１に提供する。
　また、通信部５０５９は、カメラヘッド５００５に対して、カメラヘッド５００５の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。
　画像処理部５０６１は、カメラヘッド５００５から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理（帯域強調処理、超解像処理、ＮＲ（Noise reduction）処理及び／又は手ブレ補正処理等）、並びに／又は拡大処理（電子ズーム処理）等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部５０６１は、ＡＥ、ＡＦ及びＡＷＢを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。
　画像処理部５０６１は、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部５０６１が複数のＧＰＵによって構成される場合には、画像処理部５０６１は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のＧＰＵによって並列的に画像処理を行う。
　制御部５０６３は、内視鏡５００１による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部５０６３は、カメラヘッド５００５の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部５０６３は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡５００１にＡＥ機能、ＡＦ機能及びＡＷＢ機能が搭載されている場合には、制御部５０６３は、画像処理部５０６１による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。
　また、制御部５０６３は、画像処理部５０６１によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置５０４１に表示させる。この際、制御部５０６３は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部５０６３は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具５０２１使用時のミスト等を認識することができる。制御部５０６３は、表示装置５０４１に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者５０６７に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド５００５及びＣＣＵ５０３９を接続する伝送ケーブル５０６５は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル５０６５を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド５００５とＣＣＵ５０３９との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル５０６５を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル５０６５によって妨げられる事態が解消され得る。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム５０００の一例について説明した。なお、ここでは、一例として内視鏡手術システム５０００について説明したが、本開示に係る技術が適用され得るシステムはかかる例に限定されない。例えば、本開示に係る技術は、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。
　本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド５００５に好適に適用され得る。特に、本開示の撮像レンズは、カメラヘッド５００５のレンズユニット５００７に好適に適用され得る。
＜７．その他の実施の形態＞
　本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
　例えば、上記一実施の形態および実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
　また、上記実施の形態および実施例では、実質的に７枚のレンズからなる構成について説明したが、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた構成であってもよい。また、本開示の撮像レンズは６枚以下、または８枚以上のレンズ構成とすることも可能である。
　また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
　以下の構成の本技術によれば、物体側から像面側に向かって順に、複数の正レンズと、負レンズとを配置し、各レンズの構成の最適化を図るようにしたので、望遠撮影が可能な小型で高性能の撮像レンズ、および撮像装置を提供することができる。
［１］
　物体側から、撮像素子が配置された像面側に向かって順に、
　第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、
　負レンズと
　を備え、
　以下の条件式を満足する
　撮像レンズ。
　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）
　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）
ただし、
　ｄＧＰ１：前記第１の正レンズの比重
　ｄＧＰ２：前記第２の正レンズの比重
　ＯＤMAX：前記撮像レンズによって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値
とする。
［２］
　前記負レンズよりも物体側に配置されたプリズム、をさらに備える
　上記［１］に記載の撮像レンズ。
［３］
　前記負レンズは複数の負レンズからなり、
　前記複数の正レンズ、または前記複数の負レンズのうち、最も像面側に位置する周辺部で負の屈折力が強くなるレンズは、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有する
　上記［１］または［２］に記載の撮像レンズ。
［４］
　前記負レンズは複数の負レンズからなり、
　前記複数の正レンズ、または前記複数の負レンズのうち、最も像面側に位置する周辺部で負の屈折力が強くなるレンズは、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有し、
　以下の条件式を満足する
　上記［１］ないし［３］のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
　１．２＜（ＳＡＧ１０－ＳＡＧ７）／（ＳＡＧ７－ＳＡＧ４．５）＜３．５　……（３）
ただし、
　ＳＡＧ１０：前記撮像素子の撮像面において最も高い像高位置に結像する光束の主光線と前記非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
　ＳＡＧ７：前記撮像素子の撮像面において７割の像高位置に結像する光束の主光線と前記非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
　ＳＡＧ４．５：前記撮像素子の撮像面において４．５割の像高位置に結像する光束の主光線と前記非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
とする。
［５］
　以下の条件式を満足する
　上記［１］ないし［４］のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
　－５＜ＥＰＬ／ｈ＜－２　……（４）
ただし、
　ＥＰＬ：前記撮像素子の撮像面の最周辺位置に結像する光線の射出瞳位置
　ｈ：前記撮像素子の撮像面の有効対角長の半値
とする。
［６］
　前記第１の正レンズおよび前記第２の正レンズはそれぞれ、物体側の面が物体側に凸形状である
　上記［１］ないし［５］のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
［７］
　以下の条件式を満足する
　上記［１］ないし［６］のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
　０．５＜Ｌ／ｆ＜１．４　……（５）
ただし、
　Ｌ：最も物体側の面頂点から前記撮像素子の撮像面までの光軸上の距離
　ｆ：全系の焦点距離
とする。
［８］
　最も物体側に配置されたプリズム、をさらに備え
　以下の条件式を満足する
　上記［１］ないし［７］のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
　０．７＜ＬＧ１／ｆ＜１．０　……（５Ｂ）
ただし、
　ＬＧ１：前記プリズムよりも像面側における、最も物体側の面頂点から前記撮像素子の撮像面までの光軸上の距離
　ｆ：全系の焦点距離
とする。
［９］
　撮像レンズと、
　前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
　を含み、
　前記撮像レンズは、
　物体側から、撮像素子が配置された像面側に向かって順に、
　第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、
　負レンズと
　を備え、
　以下の条件式を満足する
　撮像装置。
　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）
　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）
ただし、
　ｄＧＰ１：前記第１の正レンズの比重
　ｄＧＰ２：前記第２の正レンズの比重
　ＯＤMAX：前記撮像レンズによって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値
とする。
［１０］
　前記撮像素子から出力された撮像信号に基づいて取得された画像に対して、歪曲収差による画歪みを補正する画像処理を施す演算器、をさらに含む
　上記［９］に記載の撮像装置。
［１１］
　実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
　上記［１］ないし［８］のいずれか１つに記載の撮像レンズ。
［１２］
　前記撮像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
　上記［９］または［１０］に記載の撮像装置。
　本出願は、日本国特許庁において２０１９年１０月３０日に出願された日本特許出願番号第２０１９－１９７１００号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (10)

  1. 　物体側から、撮像素子が配置された像面側に向かって順に、
    　第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、
    　負レンズと
    　を備え、
    　以下の条件式を満足する
    　撮像レンズ。
    　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）
    　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）
    ただし、
    　ｄＧＰ１：前記第１の正レンズの比重
    　ｄＧＰ２：前記第２の正レンズの比重
    　ＯＤMAX：前記撮像レンズによって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値
    とする。
  2. 　前記負レンズよりも物体側に配置されたプリズム、をさらに備える
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
  3. 　前記負レンズは複数の負レンズからなり、
    　前記複数の正レンズ、または前記複数の負レンズのうち、最も像面側に位置する周辺部で負の屈折力が強くなるレンズは、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有する
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
  4. 　前記負レンズは複数の負レンズからなり、
    　前記複数の正レンズ、または前記複数の負レンズのうち、最も像面側に位置する周辺部で負の屈折力が強くなるレンズは、周辺部に行くに従い負の屈折力が強くなる非球面を有し、
    　以下の条件式を満足する
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
    　１．２＜（ＳＡＧ１０－ＳＡＧ７）／（ＳＡＧ７－ＳＡＧ４．５）＜３．５　……（３）
    ただし、
    　ＳＡＧ１０：前記撮像素子の撮像面において最も高い像高位置に結像する光束の主光線と前記非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
    　ＳＡＧ７：前記撮像素子の撮像面において７割の像高位置に結像する光束の主光線と前記非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
    　ＳＡＧ４．５：前記撮像素子の撮像面において４．５割の像高位置に結像する光束の主光線と前記非球面とが交わる位置での前記非球面のサグ量
    とする。
  5. 　以下の条件式を満足する
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
    　－５＜ＥＰＬ／ｈ＜－２　……（４）
    ただし、
    　ＥＰＬ：前記撮像素子の撮像面の最周辺位置に結像する光線の射出瞳位置
    　ｈ：前記撮像素子の撮像面の有効対角長の半値
    とする。
  6. 　前記第１の正レンズおよび前記第２の正レンズはそれぞれ、物体側の面が物体側に凸形状である
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
  7. 　以下の条件式を満足する
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
    　０．５＜Ｌ／ｆ＜１．４　……（５）
    ただし、
    　Ｌ：最も物体側の面頂点から前記撮像素子の撮像面までの光軸上の距離
    　ｆ：全系の焦点距離
    とする。
  8. 　最も物体側に配置されたプリズム、をさらに備え
    　以下の条件式を満足する
    　請求項１に記載の撮像レンズ。
    　０．７＜ＬＧ１／ｆ＜１．０　……（５Ｂ）
    ただし、
    　ＬＧ１：前記プリズムよりも像面側における、最も物体側の面頂点から前記撮像素子の撮像面までの光軸上の距離
    　ｆ：全系の焦点距離
    とする。
  9. 　撮像レンズと、
    　前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
    　を含み、
    　前記撮像レンズは、
    　物体側から、撮像素子が配置された像面側に向かって順に、
    　第１の正レンズと第２の正レンズとを含む複数の正レンズと、
    　負レンズと
    　を備え、
    　以下の条件式を満足する
    　撮像装置。
    　０．８＜ｄＧＰ１×ｄＧＰ２＜５．２９　……（１）
    　５．０（％）＜ＯＤMAX＜４０．０（％）　……（２）
    ただし、
    　ｄＧＰ１：前記第１の正レンズの比重
    　ｄＧＰ２：前記第２の正レンズの比重
    　ＯＤMAX：前記撮像レンズによって発生する撮像エリア内における歪曲収差の最大値
    とする。
  10. 　前記撮像素子から出力された撮像信号に基づいて取得された画像に対して、歪曲収差による画歪みを補正する画像処理を施す演算器、をさらに含む
    　請求項９に記載の撮像装置。
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